Hidraulica

Redes de abastecimiento Publicas y Privadas
Biblioteca Atrium de las Instalaciones: Agua. Volumen 3.
ed. Oceano/centrum
CONCEPTOS BÁSICOS DE HIDRÁULICA

Entre las generalidades teóricas de la hidráulica básica que convendría recordar se
hallan los conceptos fundamentales de: caudal, presión, velocidad, sección y pérdida de
carga.
CONCEPTOS GENERALES DE HIDRÁULICA
Conocido es de todos que paraconseguir una circulación de un fluido, en este caso
agua, por una tubería de sección circular, es necesaria la existencia de una cantidad de
líquido, factor denominado caudal, una fuerza que lo impulse llamada presión y una
tubería definida por su sección.
Al producirse este movimiento del agua a través de una tubería, se origina un nuevo
fenómeno denominado velocidad de circulación. Se recuerdan acontinuación todos
estos conceptos.
PRESIÓN
El agua ejerce un empuje o presión sobre la pared del tubo o depósito que la contiene, y
se expresa en kilogramos por centímetro cuadrado - atmósferas - metros por columna de
agua.
En el seno de una corriente uniforme, el valor es el mismo para todos los puntos de una
sección transversal.
ALTURA O CARGA PIEZOMETRICA
Si en un tubo por el que circula aguaa presión se aplican a las paredes tubos
piezométricos verticales, el agua se eleva en cada uno de ellos a una altura piezométrica
en metros igual a P/Y, siendo P la presión en kilogramos por centímetro cuadrado en el
interior de la tubería e Y el peso específico del agua (1 000 kglm3).

ALTURA CINÉTICA
Se denomina a la expresión V2/2g; siendo V la velocidad de circulación del agua en
metros porsegundo y g la aceleración de la gravedad.
ALTURA GEOMÉTRICA
Designada por la letra Z, es la altura en metros del punto considerado en el agua, sobre
un plano de comparación. (fig. 1)
PERDIDA DE CARGA
Los líquidos no son perfectos ya que son viscosos en mayor o menor grado y se
desarrollan en ellos, al moverse, esfuerzos tangenciales que influyen notablemente en
los caracteres del movimiento.

Lacarga H no se mantiene constante, sino que una parte de ella se emplea en vencer la
resistencia que se opone al movimiento del liquido. A esta pérdida de H se le denomina
pérdida de carga.
Debido a estas pérdidas de cargas o resistencias que se oponen al movimiento del
liquido, la expresión general del teorema de Bernouilli se transforma en la siguiente:

R - pérdidas de carga continuas que seproducen por el movimiento del líquido y el
rozamiento con las paredes del tubo.
E X - suma de pérdidas de carga por resistencias aisladas, que se producen por la
existencia de obstáculos en las tuberías, el diámetro del tubo y la velocidad del agua.
Normalmente se expresan dichas pérdidas de carga aisladas en valores equivalentes de
pérdida de carga continua R.
FÓRMULAS PRÁCTICAS DE LA PÉRDIDA DECARGA
La pérdida de carga continua, R, se toma por unidad de longitud y se designa
generalmente por la letra J.
En el movimiento uniforme a lo largo de una tubería de sección constante, los factores
que interesan a la hora de formular son los siguientes:
D - diámetro
Q- caudal
S - rugosidad interior
V - velocidad
J - pérdida de carga
Las numerosas experiencias demuestran que en cualquier tipo desuperficie interior,
existe una pérdida de carga, y los valores reseñados cumplen una relación general:
J = f(V.D.S)
Por otro lado, entre caudal, velocidad y diámetro interior aparece la relación:

Como resultado de estas dos ecuaciones, que se han detallado anteriormente, aparece un
sistema de cinco variables.

La práctica y los experimentos demuestran que el sistema se puede resolvermatemáticamente:

Donde m es un coeficiente que viene en función de la rugosidad del material.
A esta fórmula de cálculo se la conoce como fórmula de Flamant.
Los valores del coeficiente m son:
Tubo de acero 0,00023
Tubo de plomo 0,00014
Tubo de fundición 0,00018
Aplicando estos valores aparecen los ábacos de cálculo que se estudiaran al final del
tema, cada uno en función del tipo de tubería que deba...